井孟恭
(青海省第二地質勘查院,青海 西寧 810000)
區內地層簡單,礦區北部以石碳統園池組上段巖組為主,中部主要以上元古界沙龍組為主、南部及西側主要為下二疊統馬爾爭組。地層總體呈北西-南東向帶狀分布,與區域構造線一致。
主要出露于礦區北部,總體走向近東西向,傾向北東,為淺海碎屑巖—碳酸鹽巖建造,下部為變砂巖、變礫巖夾安山巖及薄層灰巖透鏡體,厚>489.3m;上部為生物碎屑灰巖、結晶灰巖夾薄層砂巖,厚>430.4m。上下部為整合接觸。
上元古界沙龍組在礦區分布面積最廣,主要分布于礦區中部;總體走向北西—南東,傾向北東,北部及南部均被斷裂構造切割,與晚石碳統超基性巖呈斷層接觸。依據巖石組合,將其分為兩個巖性組,分別為:斜長角閃片巖夾大理巖組和大理巖;其中斜長角閃片巖夾大理巖組分布范圍較廣,其巖性特征如下:①斜長角閃片巖夾大理巖:主要以斜長角閃片巖為主,分布于礦區中部,呈層塊狀構造,略顯片理。角閃片巖中常夾有灰白色燧石條帶大理巖。出露寬約700m~800m,本層與下大理巖層整合關系。②大理巖:在礦區內出露較少,主要分布于礦區西北角。大理巖灰色-淺灰白色,細粒粒狀變晶結構,具層狀構造或塊狀構造。主要由方解石和石英組成。
主要出露于礦區南部及西側,總體走向北西—南東,傾向北東;依據巖石組合,將其分為三個巖性組,分別為:長石石英砂巖夾粉砂質板巖及薄層灰巖、變砂巖、板巖、石灰巖、石灰巖夾中粒長石砂巖。①長石石英砂巖夾粉砂質板巖及薄層灰巖組:主要出露于礦區西北角,由長石石英砂巖夾粉砂質板巖及薄層灰巖組成。②變砂巖、板巖、石灰巖組:主要分布于礦區南部,巖性由變砂巖、板巖、石灰巖組成。變砂巖主要為石英長石砂巖和長石石英砂巖,板巖主要為砂質板巖,變砂巖與板巖互層出現。石灰巖夾于砂板巖中,呈透鏡體,厚數米至數十米,沿走向不連續。③石灰巖夾有中粒長石砂巖組:主要在礦區西南部有零星出露,由石灰巖夾中粒長石砂巖組成。
礦區內出露面積不大,主要分布于礦區東北角;為一套陸相山間或斷陷盆地沉積的紅色碎屑巖夾泥巖、泥灰巖組成,在白堊系中偶見含銅砂巖層及石膏產出,北西側分布有變安山巖。厚度大于150m。
礦區位于阿尼瑪卿縫合帶的東段,礦區總的構造線方向為北西向,地層走向和褶皺軸方向一致,為300°左右。由于晚期以北東向南西剪切逆沖推覆表現較為顯著,所以處于縫合帶內的地質體又多以北東傾向為特征,局部為南西傾向。
由于礦區處于這種特殊的構造位置,處于縫合帶內的規模不等的地質體都要受到來自北東和南西相對擠壓剪切應力的強烈改造,各地質體之間多表現為構造拼接式接觸,德爾尼蛇綠混雜巖就是由組成德爾尼蛇綠巖的各個基礎要件與其它混雜基質的構造拼接為特征產出的。
礦區內褶皺構造以揉皺構造為特色,主要見于礦區南部出露的千枚巖巖內,當然這種褶皺主要為一些小褶皺、揉皺以及韌性流變形成的鞘褶皺,巖內常見拉伸線理。
礦區內的斷裂構造,以縱斷層為主,橫斷層次之。①德爾尼山斷層(F1):縱貫礦區,為走向斷層,走向300°~310°,傾向北東,傾角40°,產于硅化、碳酸鹽化蛇紋巖和斜長角閃片巖、大理巖接觸部位。控制著巖漿及熱液活動。②扎哈里逆斷層:位于礦區西北部,走向280°左右,傾向北東,傾角55°~60°,長約3.3km,寬約10m;斷裂帶內巖石破碎,呈棱角狀,硅化。兩側巖石受其影響,也發育硅化。
區內出露的火成巖主要由晚石碳世形成超基性巖為主的蛇綠巖套、中基性火山巖及印支-燕山期形成的酸性侵入巖。
根據超基性巖地表出露的地理位置,從北往南,依次劃分為北巖帶、中巖帶、南巖帶三個超基性巖帶。北巖帶:位于德爾尼山北坡,東起扎哈累溝口,往西經園池西山至切怒溝斷續出露長10公里,寬約80m,產于石碳系厚層結晶灰巖的砂板巖層內,產狀南西傾,傾角70°左右。中巖帶:位于德爾尼山脊南坡,東起石峽經德爾尼礦區至扎崩溝變窄,呈斷續帶狀分布,寬200m~1000m,長約17公里,延深大于1000m。巖性主要為斜長輝橄巖、蛇紋巖、少量橄欖巖,為本區最發育的超基性巖帶,目前是主要的賦礦帶,德爾尼銅礦即產于其中。其南界與二疊系板巖呈犬牙交互的侵位關系,北界與二疊系地層呈侵入接觸關系,接觸面呈舒緩波狀,總體向北傾斜,傾角在50°以上,為一向北傾斜的單斜巖體,其頂部發生褶皺。本次礦區位于該巖帶北西段。南巖帶:位于中巖帶南側,一般距中巖帶300m左右,寬度50m~100m不等,最寬度處約600m(扎崩溝山脊處),斷續出露長10公里,在人果山開始分叉,巖帶產于二疊系板巖中,產狀北東傾,傾角45°~70°,深部變陡,目前未見工業礦體。
區內花崗巖體分布于北部德爾尼山脊一帶,走向北西-南東,地表由若干長條狀小巖體組成一個花崗巖帶,區內長度大于1.5公里。以花崗巖為主,次為花崗閃長巖、角閃花崗巖、花崗正長巖、正長巖、閃長巖等,僅花崗巖巖體具有一定規模,其余皆為小巖體且少見。此外有少量脈巖如煌斑巖。
礦區的火山巖分布礦區南側的中巖帶和南巖帶之間,呈帶狀夾于基質砂板巖地層中,地表出露規模不大,北西向斷續延伸,總體可歸為兩條下二疊系變質安山巖(變質玄武安山巖)帶。巖石普遍經歷了綠片巖相變質作用。
共發現5條礦體群,編號為ⅩⅢ、ⅩⅤ、ⅩⅣ、ⅩⅩ、ⅩⅪ。礦體產于晚石碳系超基性巖為主的蛇綠巖套中,圍巖主要為蛇紋巖、凝灰質板巖、碳質板巖、硅質板巖等。
ⅩⅢ號礦體群中礦體頂、底板圍巖均為輝橄巖。總體傾向北東向,傾角一般在52°~64°,礦產與圍巖基本同一產狀。
ⅩⅣ礦體群中礦體頂板圍巖為蛇紋巖,底板巖性為輝橄巖,圍巖總體傾向為北西向,傾角28°左右。礦體與圍巖夾角較大,一般在15°~35°。
ⅩⅤ礦體群中礦體頂板圍巖為輝橄巖、橄欖巖,底板巖性為輝橄巖、蛇紋巖,圍巖總體傾向為東南向,傾角47°~61°。礦體與圍巖夾角較大,一般在40°~50°。
ⅩⅩ礦體群中礦體頂板圍巖為蛇紋巖、碳質板巖、硅質板巖等,底板巖性為蛇紋巖、碳質板巖、凝灰質板巖等,圍巖總體傾向為南西向,傾角10°左右。礦體與圍巖夾角較小,一般在5°左右。
礦體圍巖蝕變作用廣泛發育,蝕變作用類型主要有蛇紋石化、碳酸巖化、硅化,其中以蛇紋石化與碳酸鹽化普遍發育。蛇紋石化近礦圍巖蝕變強烈,蝕變礦物主要為纖蛇紋石、葉蛇紋石、膠蛇紋石等。碳酸鹽化以方解石為主,礦體上部蝕變較強。硅化常與碳酸鹽化伴生,蝕變較弱。金屬礦化主要以磁鐵礦化、黃鐵礦化為主;在圍巖中普遍發育。
德爾尼蛇綠巖位于青海省東南部瑪沁地區,蛇綠巖以構造巖片形式出露于阿尼瑪卿造山帶具縫合帶性質的東昆侖南緣斷裂附近,巖石組合相對簡單完整,主要由基性熔巖、輝長巖和蛇紋巖3個單元組成,彼此成構造接觸關系。采集的基性熔巖樣品主元素、微量和稀土元素地球化學特征顯示樣品屬低鉀拉斑玄武巖系列,在多種環境判別圖解中一致投入N-MORB區域,稀土總量低,具有輕稀土虧損型的球粒隕石標準化模式,表明該蛇綠巖形成于典型洋脊環境,屬于西地中海型巖石圈殘片,區域對比顯示德爾尼蛇綠巖是青藏高原目前發現的最北端的古特提斯蛇綠巖。礦區新發現的ⅩⅩ-1、ⅩⅩ-2、ⅩⅩ-3主要礦體位于德爾尼銅礦區外圍北西方向,與德爾尼銅礦同屬中部蛇綠巖帶中,所在區域地質特征、礦體地質特征、礦石質量、礦石類型、圍巖蝕變等,均與德爾尼銅礦一致。德爾尼銅礦區外圍及找礦實踐表明,該礦床及外圍已知礦(化)點,均與蛇綠混雜巖具生成聯系,外圍見礦鉆孔礦體賦存于蛇文巖中,其找礦當在蛇綠混雜巖發育地段進行。故德爾尼銅礦外圍銅礦應該歸屬德爾尼銅礦成因類型:海底火山噴流沉積塊狀硫化物礦床。
(1)超基性巖帶內角礫狀蛇紋巖、破碎蛇紋巖是礦體的頂底板,部分頂板為片狀蛇紋巖、砂板巖。因此,超基性巖是找礦的一個地質標志,但在凝灰巖(砂板巖)和英安流紋巖系(中酸性巖)中亦有含礦層位。
(2)火山構造如火山穹隆、火山盆地、火山管道控礦值得探索。扎崩溝地表礦(化)體產狀扇形放射狀變化趨勢值得研究,礦區東段集塊巖塊度最大(>1m),火山集塊角礫蛇紋巖分布范圍最大。而礦區部分超基性巖(三帶)出露最寬。
(3)礦體露頭或鐵帽是找礦的直接標志,應在其附近或下部找礦。
(4)當第四系殘積物被鐵質膠結形成的角礫巖大面積分布時,附近有找礦的希望。因為這種在德爾尼地區出現的鐵質角礫巖是礦體經淋濾,鐵質轉移膠結的結果。
區域水系沉積物測量存在以銅為主的銅鋅套合異常;或者有原金屬量測量銅異常、重砂礦物銅異常。土壤地球化學測量在已知礦體上有明顯的異常,并且取得了顯著的找礦效果,因此,1:1萬土壤地球化學測量Cu、Co、Zn異常可作為找礦標志。